DE4107010A1 - Vorrichtung zum vereinzelten aufnehmen und transferieren zylindrischer artikel aus einem arikelmassenfluss - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Transport- oder Transfervorrichtungen für Artikel und ist inbesondere auf eine Artikel-Transfer-Vorrichtung gerichtet, mit der aus einem Massenfluß von Artikeln ein Artikel nach dem anderen entnehmbar ist.

Die vorliegende Erfindung hat für die Herstellung von mit Filtern versehenen Zigaretten besondere Bedeutung. Zigarettenfilter sind von zylindrischer Form und werden mit sehr hoher Produktionsrate hergestellt. Nach dem die Filter hergestellt worden sind, werden sie in Massen einer stromab ablaufenden Arbeitsoperation zugeführt, bei der sie zur Herstellung von Filterzigaretten an Zigaretten-Tabak-Stäben befestigt werden. Es ist dabei wichtig, die Filter stichprobenartig zu überprüfen, um sicherzustellen, daß sie vorgewählten Qualitäts- und Eigenschafts-Standards entsprechen. Das Problem besteht darin, daß ein Filterstab aus dem Massenfluß von Filtern, die gerade gefördert werden, ohne Störung des Massenflusses der Filter auf irgendeine Weise entnehmbar sein soll, ohne den gesamten Herstellungsprozeß zu verlangsamen.

Aus der US-PS 30 34 645, Fig. 1, ist die Verwendung von Luftblasedüsen 38, 40 zum Wegblasen beschädigter Zigaretten bekannt. Die US-PS 34 50 258 zeigt in Fig. 1a ein Schieberelement 2 zum Ablenken beschädigter Zigaretten von einem Förderband 28 (Fig. 3). Die US-PS 37 29 636 offenbart in Fig. 1 ein System mit einem Förderer 12, auf dem mit Filtern versehene Zigaretten 18 liegen. Dabei ist ein Bündel optischer Fasern 20 zum Inspizieren der Zigaretten vorgesehen. Ein Ausscheidemechanismus 36 dient zum Herausblasen beschädigter Zigaretten mit einem Luftstrahl. Aus der US-PS 37 85 487, Fig. 2, ist eine Eingrenz-Formeinheit 10 zum Feststellen und Festhalten unvollständiger Filterstäbe 18 bekannt. In der US-PS 40 10 678 ist in Fig. 4 eine Meßvorrichtung 28 für die Länge von Filterstopfen gezeigt, die eine Auswerfvorrichtung 29 zum Ausschieben von unvollständig zusammengefaßten Gruppen steuert. Aus der US-PS 40 93 075 ist gemäß Fig. 1 ein Luftstrahlsystem zum Zurückweisen fehlerhafter Zigaretten bekannt. Die US-PS 43 76 484 zeigt in Fig. 1 einen Behälter einer Zigarettenmaschine, in dem Sensormittel zum Überprüfen der Zigaretten und eine Schieberstange 8 zum Auswerfen schadhafter Zigaretten vorgesehen sind. Aus der US-PS 43 98 546 ist ein Inspektionssystem bekannt, das Mittel zum Ausscheiden fehlerhafter Kork-Flicken aufweist. In der US-PS 44 03 620 wird ein System zum Inspizieren und Auswerfen schadhafter Zigaretten beschrieben. In der US-PS 44 45 520 ist in Fig. 1 eine Zigaretten-Prüfvorrichtung 10a gezeigt, in der schadhafte Zigaretten 15 mit Luftdüsen 24 ausgeworfen werden. Die US-PS 44 89 736 zeigt in Fig. 2 eine Luftdüse 20 zum Ausscheiden einer schadhaften Zigarette. Die US-PS 45 74 646 lehrt in den Fig. 1 und 2 eine Vorrichtung zum Ausmustern von Zigaretten in einer Filter-Ansetz-Maschine, wobei ein Förderer 18 zum Bewegen der Zigaretten 7 von einer Station 23 zu einer Ausscheidestation 24 vorgesehen ist. Die US-PS 46 48 232 zeigt in Fig. 1 eine Vorrichtung zum Überprüfen der Qualität stabförmiger, zylindrischer Objekte und einen Auswerfmechanismus zum Entfernen fehlerhafter Zigaretten. Die US-PS 46 67 831 lehrt in Fig. 1 eine Vorrichtung zum Zuführen von Zigaretten in einen Behälter, wobei Sensoren die Zigaretten überprüfen und ein Ausschiebeelement 8 benutzt wird, um schadhafte Zigaretten zurückzuweisen. Schließlich zeigt US-PS 46 93 374 in den Fig. 1 bis 4 einen Mechanismus, der eine Extrahiervorrichtung 41 zum Extrahieren schadhafter Zigaretten aus einem Behälter 1 enthält.

Die vorliegende Erfindung schafft eine einfache und direkte Lösung des Problems der Extraktion zylindrischer Artikel, insbesondere Zigarettenfilter, die nacheinander aus einem Massenfluß solcher Filter herausgenommen werden, ohne den Fluß dieser Artikel zu unterbrechen oder in den Fluß der Artikel störend einzuwirken, und um die ausgeschiedenen Filter einer Qualitätsüberprüfung zuzuführen.

Im besonderen schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Transferieren eines Artikels nach dem anderen aus einem Massenfluß paralleler Artikel, die in einer Richtung quer zu ihrer Längsachse gefördert werden. Die Vorrichtung enthält einen stationären ersten halbzylindrischen Filteraufnahme-Körper, der mit seiner Längsachse quer zum Förderweg liegt und quer über den Förderweg angeordnet ist, so daß er parallel zu den Längsachsen der zylindrischen Artikel ist, die gefördert werden. Der Körper ist mit seiner konkaven Seite gegen die Strömung im Förderweg angeordnet. Der innere Radius des ersten halbzylindrischen Körpers ist im wesentlichen gleich dem Radius der zylindrischen Artikel. Ferner ist ein drehbarer zweiter halbzylindrischer Körper vorgesehen, der die gleiche Längserstreckung hat wie der erste halbzylindrische Körper, zu diesem konzentrisch und in etwa deckungsgleich angeordnet ist und einen inneren Radius aufweist, der im wesentlichen gleich dem Außenradius des ersten halbzylindrischen Körpers ist. Mittel sind vorgesehen, um den zweiten halbzylindrischen Körper zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu drehen. In der ersten Position überlappt der zweite halbzylindrische Körper den ersten halbzylindrischen Körper. In der zweiten Position steht der zweite halbzylindrische Körper dem ersten halbzylindrischen Körper mit seiner konkaven Seite gegenüber, so daß ein im wesentlichen zylindrisch geformter Hohlraum zwischen den ersten und zweiten halbzylindrischen Körpern definiert wird. Schließlich sind Mittel zum Bewegen eines in dem Hohlraum festgehaltenen Artikels in seiner Längsrichtung durch eine offene Austrittsöffnung des Hohlraums aus dem Hohlraum vorgesehen.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer Aufnahme- und Transferier­ vorrichtung gemäß der vorliegen­ den Erfindung, die in einem För­ dertrog angeordnet ist,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer feststehenden Komponente der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine Perspektivansicht einer beweglichen Komponente der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zweier Komponenten der Fig. 1, 2 und 3, die mit der bewegli­ chen Komponente in einer ersten Position relativ zu den fest­ stehenden Komponenten zusammen­ gebaut sind,

Fig. 5 eine Perspektivansicht zweier Komponenten der Fig. 2 und 3, die mit einer beweglichen Kom­ ponente in deren zweiten Posi­ tion relativ zu einer festste­ henden Komponente zusammenge­ baut sind,

Fig. 6 eine Endansicht der Vorrichtung von Fig. 1, die in einem Massen­ fluß von Artikeln angeordnet ist, welche mit der beweglichen Komponente in einer ersten Posi­ tion relativ zu der feststehen­ den Komponente gefördert werden,

Fig. 7 eine Endansicht der Vorrichtung von Fig. 1, die in einem Massen­ fluß von Artikeln angeordnet ist, die mit einer beweglichen Komponente gefördert werden, die sich in Relation zu einer fest­ stehenden Komponente in einer zweiten Position befindet, und

Fig. 8 eine schematische Frontansicht einer anderen Ausführungsform der Aufnahme- und Transferier­ vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung.

Aus den Fig. 1 bis 7 ist eine Vorrichtung 10 zum Aufnehmen und Transferieren zylindrischer Artikel 12 wie Zigarettenfiltern entnehmbar. Ein Filter wird nach dem anderen aus einem Massenfluß paralleler zylindrischer Artikel 12 entnommen, die in einer Richtung quer zu ihren Längsachsen gefördert werden (Fig. 6 und 7). Die Vorrichtung 10 ist besonders gut zum vereinzelten Extrahieren von Zigarettenfiltern aus einem Massenfluß von Zigarettenfiltern geeignet, und zum Transferieren jedes extrahierten Zigarettenfilters 12 zu einer Prüfstation.

Gemäß den Fig. 1, 6 und 7 ist die Vorrichtung 10 zum Aufnehmen und Transferieren der Zigarettenfilter 12 quer durch einen Zigarettenfilter-Fördertrog 14 ragend angeordnet. Der Trog 14 ist oberhalb einer Fördervorrichtung 16 vorgesehen. Eine Masse von Zigarettenfiltern 12 wird auf der Fördervorrichtung 16 im Inneren des Troges bewegt, wobei die Längsachsen der Zigarettenfilter 12 quer zum Fördertrog 14 liegen.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die Vorrichtung 10 zum Aufnehmen und Transferieren der Zigarettenfilter einen Rahmen 18 benachbart zum Fördertrog 14 auf. Mit dem Rahmen 18 ist senkrecht zum Trog 14 ein stationares rohrförmiges Glied 20 verbunden. Das stationäre rohrförmige Glied 20 weist einen ersten halbzylindrischen Filter-Aufnahme-Körper oder eine distale Sektion 22 sowie einen zylindrischen Körper oder eine proximale Sektion 24 auf, die mit dem ersten halbzylindrischen Filteraufnahmekörper 22 koaxial ist. Der erste halbzylindrische Filteraufnahmekörper 22 weist einen inneren Radius auf, der annähernd gleich dem Radius eines Zigarettenfilters 12 ist. Der Körper 22 ist länger als die Weite des Troges 14 und demzufolge auch länger als die Länge der Zigarettenfilter 12. Auch der zylindrische Körper 24 ist mit einem annähernd dem Radius eines Zigarettenfilters 12 gleichen inneren Radius ausgebildet. Der stationäre erste halbzylindrische Filteraufnahmekörper 22 ist zur Gänze quer über den Förderweg angeordnet, der durch den Trog 14 definiert wird und in dem sich die Masse der Filter mit ihren Längsachsen quer zum Förderweg befinden. Somit ist der Körper 23 parallel zur Längsachse der Zigarettenfilter, die gefördert wird. Mit seiner konkaven Seite ist er gegen die Förderrichtung im Förderweg ausgerichtet. Der zylindrische Körper 24 erstreckt sich in Querrichtung und außerhalb der Seite des Troges 14. Der Körper 24 ist am Rahmen 18 befestigt.

Gemäß den Fig. 1 und 3 bis 7 weist die Vorrichtung 10 zum Aufnehmen und Transferieren der Zigarettenfilter 12 einen drehbaren zweiten halbzylindrischen Körper 26 auf, der in Längsrichtung gleich lang wie der erste halbzylindrische Körper ist, zu diesem konzentrisch und in etwa deckungsgleich liegt. Der zweite halbzylindrische Körper 26 weist einen inneren Radius auf, der in etwa gleich dem äußeren Radius des ersten halbzylindrischen Körpers 22 ist.

Wie aus den Fig. 1 und 4 bis 7 entnehmbar ist, läßt sich der zweite halbzylindrische Körper 26 relativ zum ersten halbzylindrischen Körper 22 um deren gemeinsame Achse zwischen einer ersten Position (Fig. 4 und 6) und einer zweiten Position (Fig. 5 und 7) verdrehen. In der ersten Position überlappt der zweite halbzylindrische Körper 26 den ersten halbzylindrischen Körper 22. Der erste halbzylindrische Körper 26 ist ebenfalls mit seiner konkaven Seite gegen die Förderrichtung gerichtet. In der zweiten Position ist der zweite halbzylindrische Körper 26 mit seiner konkaven Seite der konkaven Seite des ersten halbzylindrischen Körpers 22 gegenübergesetzt. Auf diese Weise wird zwischen dem ersten halbzylindrischen Körper 22 und dem zweiten halbzylindrischen Körper 26 ein zylindrisch geformter Hohlraum definiert.

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung 10 ferner Mittel 28 zum Drehen des zweiten halbzylindrischen Körpers 26 zwischen dessen erster und zweiter Position auf. Die Drehmittel 28 können von jeder beliebigen Art sein und sind z. B. ein Drehaktivator, eine Riemenscheibe mit einem Riemenantrieb, ein Zahnstangen- und Ritzelantrieb, oder dgl. Zu Illustrationszwecken ist in Fig. 1 als Drehmittel 28 ein angetriebenes Zahnrad 30 gezeigt, das koaxial mit dem zweiten halbzylindrischen Körper 26 verbunden ist. Ein Antriebsrad 22 kämmt mit dem angetriebenen Zahnrad 30. Das Antriebszahnrad 32 kann in beiden Drehrichtungen, d. h. im Uhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn beispielsweise durch einen kleinen drehrichtungsumkehrbaren Elektromotor 34 angetrieben sein.

Ein Filtermeß- und Anzeigegerät 36 ist an einem offenen Austrittsende des zylindrischen Körpers 24 des stationären rohrförmigen Gliedes 20 angeordnet, und zwar an dem Ende des rohrförmigen Körpers 20, das dem ersten halbzylindrischen Körper 22 gegenüberliegt. Das Gerät 36 dient zum Aufnehmen und Überprüfen der Filter auf ihre Qualitäts- und Eigenschaftsstandards. Das Filtermeß- und Prüfgerät 36 ist nicht Teil dieser Erfindung. Solche Geräte sind bekannt. Der Einfachheit halber wird das Filtermeß- und Prüfgerät 36 deshalb nicht weiter erläutert.

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung 10 zum Aufnehmen und Transferieren der Zigarettenfilter 12 ferner Mittel 38 zum Bewegen eines Zigarettenfilters 12 auf, der in dem im wesentlichen zylindrisch geformten Hohlraum gefangen ist. Der Hohlraum wird definiert durch den ersten halbzylindrischen Körper 22 und den zweiten halbzylindrischen Körper 26, sobald sich der zweite halbzylindrische Körper 26 in seiner zweiten Position befindet. Mit den Mitteln 38 läßt sich ein gefangener Zigarettenfilter aus dem Hohlraum durch das rohrförmige Glied 20 und in das Gerät 36 schieben. Wie gezeigt, weisen die Mittel 38 zum Bewegen der Zigarettenfilter Luftinjektionsmittel 40 wie eine Luftdüse auf, die an einem Ende des rohrförmigen Glieds 20 gegenüber dem Filteraustrittsende desselben angeordnet ist. Die Mittel 40 sind in Wirkungsverbindung mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt), und Erlangen einen Luftstrom durch den Hohlraum und den zylindrischen Körper 24 in Richtung zum offenen Filteraustrittsende des rohrförmigen Gliedes 20, indem in den Hohlraum ein Luftstrom injiziert wird.

Gemäß Fig. 8 ist eine Vorrichtung 110 zum Aufnehmen und Transferieren von Zigarettenfiltern erkennbar, die in ihren meisten Komponenten mit der Vorrichtung zum Aufnehmen und Transferieren der Zigarettenfilter gemäß Fig. 1 übereinstimmt. Der Einfachheit halber werden deshalb gleichartige Merkmale mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht mehr im einzelnen erläutert. Ein Unterschied zwischen den Vorrichtungen 10 und 110 liegt in den Mitteln 38 zum Bewegen jedes ausgeschiedenen Zigarettenfilters. In der Vorrichtung 110 zum Aufnehmen und Transferieren der Filter weisen die Mittel 38 zum Bewegen des Zigarettenfilters eine Venturi-Düse 140 auf, die in der Wand des zylindrischen Körpers 24 geformt ist und mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) in Wirkungsverbindung steht. Die von der Venturi-Düse 140 in den zylindrischen Körper 24 eintretende Luft schafft einen Luftstrom durch den Hohlraum, den die ersten und zweiten halbzylindrischen Körper 22 und 26 definieren. Daraus entsteht eine Luftströmung im Hohlraum in einer Richtung zum offenen Filteraustrittsende des rohrförmigen Gliedes 20, wobei gleichzeitig ein Unterdruck im zylindrischen Körper 22 aufgebaut wird.

Im Betrieb der Vorrichtung 10, 110 zum Aufnehmen und Transferieren der Zigarettenfilter befindet sich zunächst der zweite halbzylindrische Körper 26 in der ersten oder offenen Position gemäß den Fig. 4 und 6. Da sich die Masse der Zigarettenfilter 12 auf der Fördervorrichtung 16 an der Vorrichtung 10, 110 zum Aufnehmen und Transferieren der Filter vorbeibewegt, wird ein Filter 12 im ersten halbzylindrischen Körper 22 aufgenommen. Danach werden die Verdrehmittel 28 betätigt, so daß sich der zweite halbzylindrische Körper 26 relativ zum ersten halbzylindrischen Körper 22 in seine zweite oder geschlossene Position dreht, wobei der Filter in dem zylindrischen Hohlraum eingeschlossen wird, den die ersten und zweiten halbzylindrischen Körper 22 und 26 definieren. In weiterer Folge werden die Mittel 38 zum Bewegen des Filters betätigt, um durch den Hohlraum eine Luftströmung zu erzeugen, die den gefangenen Zigarettenfilter 12 durch den zylindrischen Körper 24 in das Meß- und Prüfgerät 36 fördert oder bewegt. Die gemäß Fig. 1 in das rohrförmige Glied 20 injizierte Luft schiebt den eingeschlossenen Filter durch das rohrförmige Glied 20 in das Gerät 36. Die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 in den zylindrischen Körper 24 injizierte Luft schafft im zylindrischen Körper 24 stromab zum Hohlraum, den die ersten und zweiten halbzylindrischen Körper 22 und 26 definieren, einen Unterdruck, der den eingeschlossenen Filter vom Hohlraum in den zylindrischen Körper 24 zieht. Nachdem der sich bewegende Filter die Venturi-Düse 140 im zylindrischen rohrförmigen Körper 24 passiert, schiebt die in den zylindrischen Körper 24 aus der Venturi-Düse 40 eintretende Luft den Filter über den Rest seines Weges durch den zylindrischen Körper 24 und durch das Austrittsende in das Gerät 36.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum vereinzelten Aufnehmen und Transferieren zylindrischer Artikel aus einem Massenfluß paralleler Artikel, die in einer Richtung quer zu ihren Längsachsen gefördert werden, gekennzeichnet durch:
einen stationären ersten halbzylindrischen Filteraufnahme-Körper (22), der sich mit seiner Längsachse quer zum Förderweg durch den Förderweg (16) erstreckt, derart, daß er parallel zur Längsachse der geförderten zylindrischen Artikel (12) liegt und mit seiner konkaven Seite entgegen die Förderrichtung im Förderpfad weist, wobei der innere Radius des ersten halbzylindrischen Körpers (22) im wesentlichen gleich dem Radius der zylindrischen Artikel (12) ist;
einen drehbaren zweiten halbzylindrischen Körper (26), der mit gleicher Länge wie der erste halbzylindrische Körper (22) mit diesem etwa deckungsgleich und konzentrisch zu diesem angeordnet ist und einen inneren Radius aufweist, der im wesentlichen gleich dem äußeren Radius des ersten halbzylindrischen Körpers (22) ist;
Mittel (28) zum Verdrehen des zweiten halbzylindrischen Körpers (26) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, wobei der zweite halbzylindrische Körper (26) in der ersten Position den ersten halbzylindrischen Körper (22) überlappt, während er in der zweiten Position mit seiner konkaven Seite der konkaven Seite des ersten halbzylindrischen Körpers (22) gegenüberliegt und mit diesem einen im wesentlichen zylindrisch geformten Hohlraum begrenzt, und
Mittel (38) zum Bewegen eines in dem im wesentlichen zylindrisch geformten Hohlraums eingeschlossenen zylindrischen Artikels (12) in Längsrichtung durch den Hohlraum und aus dem Hohlraum durch ein offenes Austrittsende desselben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (38) zum Bewegen des zylindrischen Artikels (12) Mittel (140, 40) zum Schaffen eines Luftstroms durch den Hohlraum aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (140) zum Schaffen eines Luftstroms Mittel zum Erzeugen einer Unterdruckzone beim offenen Austrittsende des Hohlraumes aufweisen, durch welches die eingeschlossenen Artikel (12) den Hohlraum verlassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen eines Luftstroms Mittel zum Injizieren eines Luftstroms in den Hohlraum durch ein offenes Ende desselben aufweisen, das dem offenen Austrittsende gegenüberliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmittel (28) für den zweiten halbzylindrischen Körper (26) einen drehbaren Betätiger (34) umfassen, der mit dem zweiten halbzylindrischen Körper (26) in Wirkungsverbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (28) zum Verdrehen des zweiten halbzylindrischen Körpers (26) weiterhin Zahnradmittel (32, 30) aufweisen, die mit dem zweiten halbzylindrischen Körper (26) vereinigt sind, und daß der Betätiger (34) operativ mit dem Drehantrieb vereinigt ist.